1. Определение кобальта (0,005—25,0%)

Массу навески пробы в зависимости от массовой доли кобаль­та определяют по табл. 7.

Таблица 7

Массовая доля кобальта,

%

Масса навески пробу, г

Объем основного раствора, см3

Объём аликвотной части, см3

Объём раз­бавленного раствора, см®

От 0,005 до 0,025


1,0

50

Весь

Св. 0,025 » 0,05


0,5

50

Весь

» 0,05 » 0,5


0,25

250

Весь

——

» 0,5 » 5,0


0,25

250

10

100

» 5,0 » 10,0


0,25

250

5

100

» 10,0 » 25,0


0,25

250

5

250



Пробу помещают в стакан вместимостью 250 см3 и растворяют в 20 см3 смеси кислот. После растворения раствор окисляют нес­колькими каплями азотной кислоты. При анализе высоколегирован­ных сталей пробу растворяют в 20 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и 3 см3 азотной кислоты, выпаривают до небольшого объема и добавляют 20 см3 смеси кислот. Полученный раствор выпарива­ют до появления паров серной кислоты, при наличии нерастворив- ши.хся карбидов добавляют несколько капель азотной кислоты и снова выпаривают до появления паров серной кислоты. После ох­лаждения добавляют 20 см3 воды и нагревают до растворения со­лей. Раствор переносят в мерную колбу соответствующей вмести­мости (см. табл. 7), доливают водой до метки и перемешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой стакан, отбрасы­вая первую порцию фильтрата, и в случае необходимости разбав­ляют согласно табл. 7. Атомную абсорбцию кобальта измеряют при длине волны 240,7 нм в пламени ацетилен—воздух или закись азота—ацетилен.

  1. Построение градуировочного графика

При массовой доле кобальта от 0,005 до 0,025% вшесть стака­нов вместимостью 250 см3 помещают по 1 г железа и в пять из них отмеряют 1,0; 2,0; 3,0; 4,0- и 5,0 см3 стандартного раствора Д. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см3 смеси кислот, после растворения растворы окисляют несколькими каплями азотной кислоты и выпаривают до появления паров серной кислоты. После охлаждения растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см3 и поступают далее так, как указано в п. 6.4.2.

При массовой доле кобальта от 0,025 до 0,05% в пять стака­нов вместимостью 250 см3 помещают по 0,5 г железа и в четыре из них отмеряют 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Д. За­тем в каждый стакан добавляют по 20 см3 смеси кислот, после ра­створения растворы окисляют несколькими каплями азотной кис­лоты и выпаривают до появления паров серной ислоты. После ох­лаждения растворы переносят в мерные колбы вместимостью 50 см3 и поступают далее так, как указано в п. 6.4.2.

При массовой доле кобальта свыше 0,05 до 0,5% в семь стака­нов вместимостью 250 см3 помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора Г. Затем в каждый стакан добавляют по 20 см3 смеси кислот и пос­тупают далее по п. 6.4.2 (растворы переносят в колбу вместимостью 100 см3). При массовой доле кобальта свыше 0,5 до 5,0% в семь стаканов вместимостью 250 см3 помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раство­ра Б.

В каждый стакан добавляют по 20 см3 смеси кислот и раство­ряют, окисляют и выпаривают вышеизложенным способом. Раство­ры переносят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливают до метки водой и перемешивают. Из полученных растворов отмеряют по 10 см3 в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Далее поступают так, как указано в п. 6.4.2.

При массовой доле кобальта свыше 5,0 до 10,0% в семь стака­нов вместимостью 250 см3 помещают по 0,1 г железа и в шесть из них отмеряют 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 и 5,0 см3 стандартного раствора А. В каждый стакан добавляют по 20 см3 смеси кислот и растворяют, окисляют, выпаривают вышеизложенным способом. Растворы пере­носят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают. Из полученных растворов отмеряют по 5 см3 в мерные колбы вместимостью 100 см3 и поступают далее так, как указано выше.

При массовой доле кобальта свыше 10,0 до 25,0% в восемь ста­канов вместимостью 250 см3 помещают по 0,1 г железа и в семь из них отмеряют 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0 и 12,5 см3 стандартного ра­створа А. Добавляют по 20 см3 смеси кислот и растворяют, окисля­ют и выпаривают вышеизложенным способом. Растворы переносят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доливают водой до метки и перемешивают.

Из полученных растворов отмеряют по 5 см3 в мерные колбы вместимостью 250 см3 и поступают далее так, как указано выше.

  1. О б р а ботк а результатов

Определяют среднее значение оптической плотности нулевого раствора и вычитают это значение из среднего значения оптической плотности испытуемых растворов. По градуировочному графику находят содержание кобальта в испытуемом растворе

  1. .Массовую долю кобальта (X) в процентах при выполне­нии определения по п. 6.4.1 вычисляют по формуле

v тПі-100

Л = —— —• , т ’ где «і—масса кобальта, найденная по градуировочному графику, мг;

т—масса навески стали, соответствующая аликвотной части раствора, мг,

  1. Массовую долю кобальта (Х) в процентах при выполне­нии определения по п. 6.4.2 вычисляют по формуле

v C-V-100
1т ’

где С—концентрация кобальта, найденная по градуировочному гра­фику, г/см3;

V—объем конечного раствора пробы (см. табл. 7), см3;

/п—масса навески пробы, соответствующая отобранной части раствора, г.

  1. Абсолютные допускаемые расхождения между крайними значениями результатов трех параллельных определений при до­верительной вероятности Р = 0,95 не должны превышать значений, указанных в табл. 8.

Таблица 8

Массовая доля

кобальта, ?б

Абсолютные допускаемые расхождения, %

От 0,005

до 0,01

0,001

Св. 0,01

» 0,05

0,003

» 0,05

» 0,20

0,005

» 0,20

» 0,50

0,03

» 0,50

» 2,5

0,05

» 2,5

» 5,0

0,1

» 5,0

» 10,0

0,2

» 10,0

» 20,0

0,3

» 20,0

> 25,0

0,4



  1. Метод применяют при разногласии в оценке качества сталей.

Разд. 6. (Измененная редакция, Изм. № 1).

7. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА (0,50—25,0%)

  1. Сущность метода

Метод основан на растворении стали в соляной кислоте, отде­лении кобальта от остальных компонентов окисью цинка, осажде

­нии его І-нитрозо-2-нафталом, прокаливании осадка до закиси— окиси кобальта и переведении в сернокислый кобальт.

  1. Реактивы и растворы

Кислота азотная по ГОСТ 4461—77 и разбавленная 1:1.

Кислота серная по ГОСТ 4204—77.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:1, 1:4.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77 и разбавленная 1:10, насы­щенная сероводородом.

Кислота хлорная, 60%-ный раствор.

Кислота уксусная, ледяная по ГОСТ 61—75.

Аммоний щавелевокислый, кристаллический по ГОСТ 5712—78. Калий кислый сернокислый.

Перекись водорода 3%-ный раствор, свежеприготовленный.

Окись цинка по ГОСТ 10262—73 в виде водной суспензии 1:5.

1-нитрозо-2-нафтол по ГОСТ 7756—73 свежеприготовленный, 2%-ный раствор.

2 г 1-нитрозо-2-нафтола помещают в коническую колбу вмести­мостью 250 см3 и смачивают 1—2 см3 уксусной кислоты. Содержи­мое колбы растворяют при перемешивании в 50 см3 уксусной кисло­ты, добавляют 50 см3 горячей воды, энергично взбалтывают в тече­ние 5 мин и фильтруют.

Железо сернокислое FeSO4*7H2O, 10%-ный раствор.

Сероводород.

  1. Проведение анализа

    1. Массу навески пробы и объем раствора соляной кислоты (1:1) для растворения пробы в зависимости от массовой доли ко­бальта определяют по табл. 9.

Таблица 9

Массовая

доля кобальта, %

Масса навески пробы, г

Объём раствора соляной кислоты (1:1), см3

От 0,5

до 5.0

2

35

Св. 5,0

» 10,0

1

30

» 10,0

» 25,0

0,5

25



Навеску пробы помещают в стакан вместимостью 250 см3 и рас­творяют при умеренном нагревании в растворе соляной кислоты (КП-

После растворения, не прерывая нагревания, окисляют азотной кислотой, добавляя ее по каплям до прекращения вспенивания рас­твора, выпаривают раствор пробы до объема 10 см3, прибавляют 25 см3 раствора соляной кислоты (1:1) и вновь выпаривают до объ­ема 10 см3. Затем раствор переносят в мерную колбу вместимостью 88500 см3, а стакан ополаскивают водой, которую присоединяют к раствору. Объем раствора в колбе не должен превышать 300 см3.

При анализе стали с массовой долей вольфрама 6—20% пробу растворяют в растворе соляной кислоты объемом на 20 см3 боль­ше указанного в табл. 10. После прибавления азотной кислоты раствор нагревают до кипения. При анализе стали с массовой до­лей хрома 10—25% и углерода 1—2% после неполного растворе­ния пробы в растворе соляной и азотной кислот прибавляют 20 см3 раствора хлорной кислоты, выпаривают до появления ее паров, ох­лаждают, добавляют 5 см3 соляной кислоты и нагревают до восста­новления хрома. Затем добавляют около 120 см3 воды, 15 см3 раст­вора сернокислого железа и кипятят до растворения солей. Избы­ток сернокислого железа окисляют несколькими каплями азотной кислоты.

При анализе стали с массовой долей меди, алюминия и молиб­дена свыше 2% пробу растворяют в растворе азотной кислоты в количестве 10 см3 на 1 г навески пробы, добавляя 5 см3 соляной кислоты. После растворения пробы раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в 25 см3 раствора соляной кислоты (1:1), раз­бавляют водой до 200 см3, кипятят и фильтруют через плотный фильтр с фильтробумажной массой выделившуюся кремниевую кислоту. Фильтр нагревают до 80°С и пропускают через него серо­водород. Выделившиеся сульфиды меди и молибдена фильтруют на фильтр средней плотности, уплотненной фильтробумажной мас­сой, и промывают раствором соляной кислоты (1:10), насыщенной сероводородом. К фильтрату прибавляют 10 см3 раствора перекиси водорода, выпаривают до объема 40 см3, переносят в мерную кол­бу вместимостью 500 см3 и разбавляют водой до объема 300 см3.

  1. Раствор, полученный согласно п. 7.3.1, нагревают до тем­пературы 70—80°С и добавляют к нему небольшими порциями сус­пензию окиси цинка, каждый раз энергично взбалтывая раствор. Суспензию добавляют до тех пор, пока выпавший осадок избытка окиси цинка не соберется на дне колбы в виде слабозаметного бе­лого осадка. Затем раствор разбавляют горячей водой до объема около 350 см3, энергично перемешивают и оставляют до оседания осадка.

Содержимое колбы охлаждают, доливают водой до метки и пе­ремешивают. Раствор фильтруют через сухой фильтр в сухой ста­кан, отбрасывая первую порцию фильтрата, и отбирают 250 см3 фильтрата в стакан вместимостью 800 см3. Раствор в стакане раз­бавляют водой до объема около 400 см3, добавляют 15 см3 соляной кислоты, нагревают до 70°С и осаждают кобальт раствором 1-нит- розо-2-нафтала, прибавляя его в количестве 20 см3 на каждые 0,01 г кобальта.

Раствор 1-нитрозо-2-нафтола прибавляют медленно, непрерыв­но перемешивая. Раствор с осадком кипятят 5 мин и оставляют на 2 ч при температуре 60°С. Осадок фильтруют на двойной беззоль­ный фильтр, уплотненный фильтробумажной массой, и промывают его сначала от трех до шести раз холодным раствором соляной кис­лоты (1:4), а затем 3 раза водой.

Фильтр с осадком после удаления из него по возможности наи­большего количества влаги складывают таким образом, чтобы оса­док был хорошо прикрыт бумагой, помещают его в предварительно прокаленный до постоянного веса и взвешенный фарфоровый ти­гель, покрывают сверху щавелевокислым аммонием и осторожно высушивают в сушильном шкафу. Затем тигель прикрывают крыш­кой, осторожно избегая воспламенения, озоляют фильтр, снимают крышку, тигель помещают в муфельную печь и прокаливают оса­док 40 мин при 750—850°С.